• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.240-240
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• 2017

Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is one of the ancient crops cultivated in the Andes region at an altitude of 3,500-4000m in Chile and Bolivia from 5000 BC. It contains a large amount of protein, minerals and vitamins in comparison with other crops. The cultivation area has been increasing worldwide because of its excellent resistance to various abiotic stress such as salinity, drought and low temperature. ${\gamma}$-Ray radiation of high dose is often used as a tool to induce mutations in plant breeding, but it has a deleterious effect on organisms. However, the radiation may have a positive stimulatory effect of 'hormesis' in the low dose range. This experiment was carried out to investigate the optimum dose range for creating the quinoa genetic resources and to investigate the hormesis effect at low dose on the quinoa. This experiment was performed for 120 days from November, 2016 to February, 2017 in the greenhouse of Gyeongsang National University. ${\gamma}$-Ray radiation was irradiated to seeds at 0 Gy, 50 Gy, 100 Gy, 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy, 600 Gy, 800 Gy and 1000 Gy for 8 hours. (50 Gy) using the low level radiation facility ($Co^{60}$) of Cooperative Research Institute of Radiation Research Institute, KAERI. Fifty seeds were placed on each petri dish lined with wet filter paper and germination rate was measured at a time interval of 2 hours for 40 hrs. The length of the root length was measured one week after germination. Each treatment was carried out in 3 replicates. The growth of seedlings were investigated for 10 days after transplanting of 30 day-old seedlings. The plant height, NDVI, SPAD, Fv/Fm, and panicle weight were measured. The germination rate was highest at 50Gy and 0Gy and the rate of seeds treated with 400Gy or higher rate decreased to 25% of the seeds treated with 50Gy. The emergence rate of seedling in pot experiment was higher at the dose of 200 Gy, 300 Gy and 400 Gy than at 0 and 50Gy. However, the rate was lower at strong radiation higher than 600Gy at which $1^{st}$ leaf was not expanded fully and dead due to extreme overgrowth at 44 days after treatment (DAT). The highest value of panicle weight was observed at 50Gy (6.15g) and 100Gy (5.57g). On the other hand, the weight at high irradiated dose of 300Gy and 400Gy was decreased by about 55% compared to low dose (50 Gy). NDVI measurement also showed the highest value at 50 Gy as the growth progressed. SPAD was the highest at 400 Gy and showed positive correlation with irradiation dose except 0 Gy. Fv/Fm was high at 50 Gy up to 30 DAT and no difference between treatments was observed except for 400 Gy from 44 DAT. The plant height was the highest in 50Gy during the growing period and was higher in the order of 50Dy, 100Gy, 0Gy, 200Gy, 300Gy and 400Gy in 88 DAT. In this experiment, the optimal radiation dose for hormesis was 50Gy and 100Gy, and the optimal radiation dose for mutagenesis seems to be 400 Gy.

• 원예과학기술지
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• 제29권4호
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• pp.374-381
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• 2011

Stilbene 화합물은 항산화 및 항균 활성을 가지는 폴리페놀계의 천연물이다. 포도를 포함하는 몇몇 종류의 식물에서 stilbene 화합물은 resveratrol의 유도체로서 매우 다양한 형태로 존재한다. 자외선 조사 포도 잎에서 stibene 화합물을 정량 분석하기에 앞서, 먼저 각 stilbene 화합물을 동정하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여, 자외선을 심하게 조사한 잎에서 stilbene 배당체를 추출하였다. 추출한 배당체 시료는 ${\beta}$-glucosidase를 이용하여 가수분해한 후, 특정 stilbene 화합물의 질량에 해당하는 m/z에서 HPLC-mass spectrometer를 이용하여 분석하였다. 효소적 가수분해에 의해 chromatogram상에는 glycoside에 해당할 것으로 예상되는 peak의 감소와 aglycone에 해당할 것으로 예상되는 peak 증가가 나타났다. 또한 stilbene 화합물의 광 이성질화를 유도하기 위하여 시료를 일광에 노출하였으며, 광 노출에 의해 trans-isomer에 해당할 것으로 예상되는 peak의 소멸과 cis-isomer에 해당할 것으로 예상되는 peak의 생성이 나타났다. Chromatogram상의 peak의 이러한 증감으로부터 각 peak의 성분을 유추하였다. 이러한 방법으로 포도 잎에서 16종의 stilbene 화합물을 동정할 수 있었으며 자외선을 조사한 포도 잎에서 동정된 화합물에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 자외선 조사는 포도 잎에서 총 stilbene 함량의 상당한 증가를 가져왔는데 특히 trans-resveratrol은 수백 배 증가하였다. 또한, resveratrol보다 더 강한 radical 소거 활성을 가지지만 무처리 잎에서는 단지 미량으로만 존재하는 piceatannol의 함량 역시 수십배 증가하였다. 자외선 조사에 의한 이러한 stilbene 함량의 증가는 hormesis 현상으로서 포도의 스트레스 대응 반응의 하나로 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제19권4호
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• pp.515-520
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• 2001

기내에서 생산하여 저온 저장한 감자품종 대지와 수미 소괴경의 휴면타파에 미치는 저선량 방사선의 효과를 조사하고자 ${\gamma}$선을 0.5-30 Gy 수준으로 조사하여 맹아발생과 맹아생육 및 온실에서의 생육과 수량 등을 조사하였다. 감자 괴경의 맹아율과 생육에 대한 저선량 방사선 효과는 저장기간과 품종에 따라 다르게 나타났다. 대지 품종은 대체로 2-8 Gy에서 빠른 맹아 출현율과 양호한 생육 및 수량을 보였으며, 수미 품종은 대체로 2-4 Gy에서 맹아 출현이 빨랐고 온실에서의 생육 및 수량은 4 Gy에서 양호한 증가 효과를 보였다. 이에 저선량 ${\gamma}$선이 감자의 휴면타파와 생육촉진에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 환경생물
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• 제25권2호
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• pp.107-114
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• 2007

특정 선량에서 감마선은 조직의 성장을 자극하거나 호르메틱 효과를 나타낸다. 참전복에 다른 양의 감마선을 조사한 후 성장과 생존율에 미치는 효과를 2004년 2월부터 2005년 1월까지 관찰하였다. 각장의 성장은 평균 $3.45{\sim}0.4cm$ 참전복에게 $0{\sim}20Gy$방사선을 조사한 후 48주 동안 관찰하였다 가장 높은 성장은 4 Gy 조사군에서 관찰되었고, 20 Gy 조사군에서 가장 낮은 성장이 관찰되었다. 방사선 조사에 따른 전복내의 생화학적 기전의 변화에 대한 연구가 추가적으로 시행되어야 할 것이다. 방사선을 이용한 전복의 성장과 물질대사의 지속적인 연구는 양식 산업에 이익 창출에 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 화훼연구
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• 제19권2호
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• pp.119-125
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• 2011

창포는 한국에 자생하는 수생식물로 약용뿐만 아니라 phytoremediation과 수질정화 식물로도 알려져 있다. 본 연구에서는 창포의 기내 식물체에 다양한 선량(20-500 Gy)의 감마선을 조사하여, 방사선의 효과 및 감수성을 확인하기 위해 2달후 생존율, 신초형성율 및 생장율을 측정하였다. 생존율과 신초형성율은 감마선 선량이 증가할수록 현저하게 감소하였다. 기내에서 저선량을 조사한 식물체의 생장율은 대조구에 비해 오히려 증가하였으나, 250 Gy 이상에서는 생장이 멈추거나 유의하게 감소하였으며, 반치사선량($LD_{50}$)은 240 Gy로 다른 식물종의 $LD_{50}$보다 훨씬 높은 선량이었다. 창포에서 저선량을 조사하였을 때 생장율이 증가하는 방사선호메시스(radiation hormesis) 효과를 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.111-114
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• 2021

과일, 채소, 곡물, 견과류 등에 함유된 파이토케미컬은 심혈관질환, 암, 퇴행성신경질환 등을 유발하는 활성산소의 바람직하지 않은 영향을 방지하는 산화방지제로 역할을 한다. 이처럼 유해물질로 간주되었던 활성산소는 최근에 면역 및 다른 생리적 반응 신호에서 인체에 유익한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 여러 연구에 따르면 활성산소는 신진대사 건강을 증진시키는 필수 신호 전달 물질로 작용한다. 따라서, 산화방지제가 활성산소의 신호 전달에 간섭하는 것은 전반적인 이점에 의문의 여지가 있다. 그러므로 건강상의 이익을 위해 파이토케미컬을 기능성 식품과 보충제에 적용할 때 활성산소가 미치는 영향을 이해하기 위한 연구가 반드시 필요하다. 본 논문은 활성산소에 관한 연구를 계획하는 식품학자 및 영양학자들에게 가능한 연구 방향을 제공하고자 활성산소의 새로운 역할과 다양한 파이토케미컬의 호메시스를 간략하게 다루고 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권6호
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• pp.2979-2982
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• 2016

Background: High dose ionizing radiation can induce ovarian cancer, but the effect of low dose radiation on the development of ovarian cancer has not been extensively studied. We evaluated the effect of low dose radiation and total background radiation, and the radiation delivered to the ovaries during the treatment of rectosigmoid cancer and breast cancer on ovarian cancer incidence. Materials and Methods: Background radiation measurements are from Assessment of Variations in Radiation Exposure in the United States, 2011. Ovarian cancer incidence data are from the Centers for Disease Control and Prevention. Standardized incidence ratios (SIR) of ovarian cancer following breast cancer and rectosigmoid cancer are from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data. Obesity data by US state are from the Centers for Disease Control and Prevention. Mean ages of US state populations are from the United States Census Bureau. Results: We calculated standardized incidence ratios (SIR) from Surveillance, Epidemiology, and End Results (SEER) data, which reveal that in 194,042 cases of breast cancer treated with beam radiation, there were 796 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.41%); in 283, 875 cases of breast cancer not treated with radiation, there were 1,531 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.54%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p < 0.001, two tailed Fisher exact test). The small dose of scattered ovarian radiation (about 3.09 cGy) from beam radiation to the breast appears to have reduced the risk of ovarian cancer by 24%. In 13,099 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer treated with beam radiation in the SEER data, there were 20 cases of ovarian cancer by 120+ months of treatment (0.15%). In 33,305 cases of rectal or rectosigmoid junction cancer not treated with radiation, there were 91 cases of ovarian cancer by 120+ months (0.27%). The difference in ovarian cancer incidence in the two groups was significant (p = 0.017, two tailed Fisher exact test). In other words, the beam radiation to rectum and rectosigmoid that also reached the ovaries reduced the risk of ovarian cancer by 44%. In addition, there was a significant inverse relationship between ovarian cancer in white women and radon background radiation (r = - 0.465. p = 0.002) and total background radiation (r = -0.456, p = 0.002). Because increasing age and obesity are risk factors for ovarian cancer, multivariate linear regression was performed. The inverse relationship between ovarian cancer incidence and radon background was significant (${\beta}=-0.463$, p = 0.002) but unrelated to age (${\beta}=-0.080$, p = 0.570) or obesity (${\beta}=-0.180$, p = 0.208). Conclusions: The reduction of ovarian cancer risk following low dose radiation may be the result of radiation hormesis. Hormesis is a favorable biological response to low toxin exposure. A pollutant or toxin demonstrating hormesis has the opposite effect in small doses as in large doses. In the case of radiation, large doses are carcinogenic. However, lower overall cancer rates are found in U.S. states with high impact radiation. Moreover, there is reduced lung cancer incidence in high radiation background US states where nuclear weapons testing was done. Women at increased risk of ovarian cancer have two choices. They may be closely followed (surveillance) or undergo immediate prophylactic bilateral salpingo-oophorectomy. However, the efficacy of surveillance is questionable. Bilateral salpingo-oophorectomy is considered preferable, although it carries the risk of surgical complications. The data analysis above suggests that low-dose pelvic irradiation might be a good third choice to reduce ovarian cancer risk. Further studies would be worthwhile to establish the lowest optimum radiation dose.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권2호
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• pp.143-148
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• 2010

본 연구는 저 선량 베타선의 장기간(31일) 조사에 의한 춘향이 열무와 알타리 무의 생장에 미치는 영향을 분석하는데 목적이 있다. 실험은 알타리 무와 춘향이 열무에 대하여 각각 1개 샘플의 대조군과 11개 샘플의 실험군으로 구성하였다. 대조군과 실험군의 종자들은 각각의 샘플에서 8개씩 선택되어 같은 조건의 배양토에 파종하였다. 실험군 샘플의 누적선량은 31일 동안 매일 같은 시간에 측정하였다. 생장과정과 발아율은 매주 2회 같은 시간에 측정하였다. 잎사귀 수, 초장의 길이와 생체중은 파종 후 20일과 25일에 각각 측정하여 평균값을 얻었다. 25일 동안 측정된 실험군의 결과에서, 알타리 무의 길이와 무게는 누적선량 0.01 Gy에서 대조군보다 각각 5%와 36%로 증가하였다. 또한 춘향이 열무에서 길이는 누적선량 0.01~0.08 Gy와 0.3 Gy에서 대조군보다 각각 13~17%와 1%, 무게는 누적선량 0.05 Gy와 0.23 Gy에서 대조군보다 각각 36%와 2%로 증가하였다. 잎 수에 대하여, 알타리 무는 누적선량 0.01~0.32 Gy에서 대조군보다 0~50%로 증가하였다. 그리고 춘향이 열무는 0.01~0.0.62 Gy에서 대조군보다 0~67%로 증가하였다. 이 결과로부터, 알타리 무와 춘향이 열무는 대체적으로 낮은 누적선량영역(0.01~0.2 Gy)에서 길이와 무게 그리고 잎 수가 증가하였다. 그리고 실험군의 세포의 크기, 핵의 위치와 세포의 조밀도는 대조군과 거의 유사하게 현미경으로 관찰되었다. 결론적으로, 베타선에 조사된 알타리 무와 춘향이 열무는 방사선 호메시스 이론과 부합되어 낮은 누적선량 영역에서 더 많은 생장을 한 것으로 추정된다. 추후 연구에서 방사선 호메시스와 식물생장의 관련성을 확증하기 위한 추가적인 실험이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.346-351
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• 1998

방사선 hormesis 효과를 알아보기 위하여 저선량의 방사선을 조사한 후 파종자의 발아양상을 비교하였다. 흥농종묘(주)에서 분양받은 1997년산 '온천'파종자는 대조구에 비해 저선량의 방사선이 조사구에서 약 10%정도 증가된 발아율 양상을 보였으며, 기내배양에서도 마찬가지로 8 Gy 조사구에서 약 10%정도 증가되는 것을 알 수 있었다. 중앙종묘(주)로부터 분양받은 1992년산 '석창외대'파종자의 경우 대조구에서는 약 42.7%의 발아율을 보인 반면 4Gy가 조사된 처리구에서는 약 78.0%까지 발아율이 증가하는 것으로 나타났다. 전반적으로 최적의 비옥토양에서 보다는 비경작지에서 방사선 유익효과가 증가되는 양상을 보였다. 흡습지에서의 발아율 양상은 대조구의 발아율이 22%로 매우 저조한 반면, 1 Gy 조사구에서는 38%까지 발아율이 증가되어 약 16%정도 증가율을 보였다. Paper towel을 이용한 발아율 실험에서 역시 1Gy 조사구에서 발아율이 증가되는 경향을 보였는데 역시 대조구에 비해 1 Gy 조사구에서 약 10% 정도 증가하는 양상을 보였다. 발아율이 증가되었던 저선량 방사선 조사구의 전기전도도를 조사해 본 결과 대조구에 비해 낮아지는 경향을 보였다. 결론적으로 1Gy에서 10Gy정도의 저선량 방사선 수준에서 파종자의 발아율 증가효과가 나타나는 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제24권3호
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• pp.123-129
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• 1999

저선량 $\gamma$선 조사한 토마토 2품종, 서광과 하우스모모타로 종자의 발아와 초기생육 및 후속 고선량에 대한 생육효과를 조사하였다. 저선량에 의한 발아와 생육촉진효과는 품종에 따라 달랐다. 발아율의 경우 서광은 모든 저선량 조사구에서 증가되었으나, 하우스모모타로는 오히려 감소되었다. 유묘초장은 저선량 조사에 의해 증가되었으며 두 품종 모두 4 Gy와 8 Gy 조사구에서 가장 효과적이었다. 생육 2개월 후 서광의 초장은 억제되었으나 생체중은 4 Gy와 2 Gy에서 증가되었고, 하우스모모타로의 초장은 12 Gy와 20 Gy에서, 생체중은 20 Gy와 4 Gy에서 가장 높은 증가효과를 보였다. 토마토 식물체의 고선량 피폭에 의한 생육장해는 사전 저선량 조사에 의해 감소되었는데 서광의 경우 2 Gy와 8 Gy 조사구에서 저항성이 높았으며 하우스모모타로의 경우 모든 저선량 조사구에서 저항성 효과가 나타났으며 특히 2 Gy와 12 Gy 조사구에서 높았다.